- •1. Жидкость и ее свойства
- •1.1 Функции, свойства и виды рабочих жидкостей гидропривода
- •1.2 Силы действующие на жидкость. Давление
- •1.3 Физические свойства жидкостей
- •1.3.1 Плотность жидкости —
- •1.3.2 Удельный вес жидкости —
- •1.3.3 Сжимаемость жидкости —
- •1.3.4 Тепловое расширение жидкости —
- •1.3.5 Вязкость жидкости —
- •1.3.6 Парообразование в жидкости. Кавитация
- •1.3.7 Растворение газа в жидкости. Псевдокавитация
- •2. Гидростатика
- •2.1 Основной закон гидростатики
- •2.2 Расчет и построение эпюр давления
- •2.3 Определение сил давления на плоские и криволинейные поверхности
- •3. Гидродинамика
- •3.1 Расход жидкости. Уравнение неразрывности потока
- •3.2 Режимы течения жидкости. Число Рейнольдса
- •3.3 Уравнение Бернулли
- •3.4 Потери энергии
- •3.5 Применение уравнения Бернулли для расчета простого трубопровода
- •Примеры расчетов
- •4. Источники энергии в гидроприводе. Насосы
- •4.1 Основные параметры насосов
- •4.2 Центробежные насосы
- •4.3 Работа ЦБН в насосной установке
- •4.4 Параллельная и последовательная работа ЦБН в
- •сети
- •4.5 Регулирование подачи ЦБН
- •4.6. Объёмные насосы
- •5. Объёмный гидропривод
- •5.1. Структура объёмного гидропривода.
- •5.2 Гидродвигатели
- •5.3 Гидроаппаратура
- •5.4 Основные схемы объёмного гидропривода
- •5.5 Регулирование объёмного гидропривода
- •Задача №1
- •Задача №2
- •Задача №3
Волгоградский государственный |
Кафедра "ТиГ" |
|
технический университет |
||
|
||
Гидравлика |
Учебное пособие |
давление Pвак –– недостаток давления до атмосферного. В расчетах величина Pизб берется со знаком «плюс», а величина Pвак со знаком «минус».
Давление измеряется специальными приборами, называемыми в случае избыточного давления манометрами, а в случае вакуумметрического — вакуумметрами.
1.3 Физические свойства жидкостей
1.3.1Плотность жидкости —
—масса жидкости М в единице объема W:
ρ = |
M |
, |
кг |
(1.2) |
W |
м3 |
1.3.2 Удельный вес жидкости —
— вес жидкости G в единице объема W:
γ |
= |
|
G |
, |
Н |
(1.3) |
|
W |
м3 |
||||
γ |
|
= ρ g , |
|
(1.4) |
где g – ускорение свободного падения, g=9,81 м/с2
1.3.3Сжимаемость жидкости —
—характеризуется изменением объема жидкости ΔW от начального Wo при изменении давления Δp:
D W = Wo × β p × D p , |
(1.5) |
где βр – коэффициент сжимаемости жидкости; βр=(1÷9)·10-10 Па-1. Малая величина коэффициента сжимаемости определяет низкую сжимаемость жидкости.
1.3.4Тепловое расширение жидкости —
—характеризуется изменением объема жидкости ΔW от начального Wo при изменении температуры Δt:
D W = Wo × β t × D t , |
(1.6) |
где βt – коэффициент теплового расширения жидкости; βt=(1÷9)·10-4 ºС-1. Жидкость довольно значительно изменяет свой объем при нагреве или охлаждении, что ведет либо к росту ее давления или его падению в замкнутом объеме. Поэтому в
Гидравлика |
Учебное пособие |
Лист № |
4 |
Волгоградский государственный |
Кафедра "ТиГ" |
|
технический университет |
||
|
||
Гидравлика |
Учебное пособие |
гидроприводе необходимо предусматривать расширительно-пополнительные емкости, куда жидкость поступает при нагреве и откуда жидкость забирается при охлаждении.
1.3.5Вязкость жидкости —
—свойство сопротивляться сдвигу, скольжению ее слоев относительно друг друга; свойство обратное текучести жидкости. Вязкость возникает в жидкости в следствие действия сил молекулярного сцепления.
Вязкость жидкости обусловливает появление в жидкости касательных напряжений, которые приводят к возникновению сил внутреннего трения в движущейся жидкости, на преодоление которых расходуется энергия внешних сил.
Вязкость характеризуется коэффициентами:
∙динамической вязкости μ, Па·с;
∙кинематической вязкости ν, м2/с.
Вязкость капельной жидкости интенсивно падает с ростом ее температуры ввиду ослабевания сил молекулярного сцепления.
Вязкость газа наоборот, растет с ростом температуры ввиду возрастания интенсивности броуновского движения молекул газа.
Вязкость жидкости определяет ее смазывающую способность, т.е. толщину и прочность смазывающей пленки на трущихся поверхностях. С ростом температуры смазывающая способность жидкости уменьшается.
1.3.6 Парообразование в жидкости. Кавитация
Испарение жидкости — парообразование на свободной поверхности жидкости. Кипение жидкости — парообразование по всему объему жидкости.
Известно, что температура кипения жидкости снижается при уменьшении атмосферного давления. Поэтому при снижении давления ниже атмосферного (при росте вакуума) в жидкости возможно ее закипание, а затем конденсация пара при росте давления. Это явление носит название кавитации, которая является вредным явлением и ведет к треску, шуму, ударам в гидромашинах, к эрозии их поверхностей, к снижению их подач, напоров и коэффициентов полезного действия. Вероятность появления кавитации растет с ростом скорости жидкости (давление ее падает при этом). Поэтому основным методом борьбы с кавитацией является поддержание достаточно высокого давления в жидкости путем снижения ее скорости, снижения сопротивления каналов, по которым она течет и т.д.
1.3.7 Растворение газа в жидкости. Псевдокавитация
Практически любой газ хорошо растворяется в жидкости и особенно при повышенном давлении. При снижении давления газ из растворенной фазы переходит в нерастворенную, вспенивая при этом жидкость. Это явление носит название псевдокавитации, которая является вредным явлением и ведет к нарушению работы гидромашин и снижению их КПД. Поэтому следует ограничивать контакт рабочей жидкости гидропривода с окружающим воздухом, предотвращая тем самым насыщение ее газом. Проявлением псевдокавитации является вспенивание прохладительных напитков при откупоривании сосудов, их содержащих.
Гидравлика |
Учебное пособие |
Лист № |
5 |